Moteur à explosions. La présente invention a pour but de réa liser, dans un moteur à explosions, une com pression bi-étagée, c'est-à-dire de produire la compression de l'air ou de l'air mêlé au com bustible, ou de chacun de ces éléments sépa rément, en deux phases, sans ajouter au mo teur une pompe spéciale, un second cylindre ou un second piston.
Suivant la présente invention, le carter du moteur, rendu étanche, est cri communi cation avec la chambre de compression du cylindre, par un canal que des moyens de contrôle ouvrent seulement au moment où le piston se trouve au voisinage du point mort inférieur de sa course.
Le dessin ci-annexé, donnéàtitre d'exemple, représente deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique d'un moteur à deux temps; La fig. 2 montre une variante de la dis position des lumières dans le cas du moteur à deux temps; La fig. 3 représente un moteur à quatre temps. A la fig. 1, lé moteur comporte un carter étanche F, dans lequel l'arbre manivelle se meut sous l'action du piston B, action trans mise par l'intermédiaire de la bielle C.
Le piston B se déplace dans un cylindre t1 comportant une soupape d'échappement Un canal N', contrôlé par une soupape com mandée Dl met le carter F en communica tion avec le cylindre A. L'orifice 0 permet l'introduction dans le carter F du mélange gazeux et l'orifice L permet l'introduction, dans le cylindre A, de l'air de balayage.
Le fonctionnement du moteur ainsi établi est le suivant: Lorsque B se trouve au voisinage du point mort supérieur de sa course, l'orifice 0 se trouve découvert et laisse pénétrer dans F un certain volume d'un mélange d'air et de combustible. En se déplaçant de haut en bas, sous la poussée de l'explosion, B com prime dans F le volume précité, ledit piston étant suffisamment long pour renfermer 0 dés qu'il commence à descendre. Vers la fin de la course descendante de<I>B,</I> K s'ouvre et les gaz brûlés commencent à s'échapper et, lorsque<I>B</I> découvre<I>L,</I> un jet d'air de Classe 104a balayage pénètre dans A, ce jet étant fourni, sous faible pression, par exemple par une petite turbine à air actionnée par l'arbre moteur.
Pendant le temps que met le piston pour parcourir aller et retour, c'est-à-dire en descendant et en remontant, la distance x-y représentant la hauteur verticale de la lu mière L, l'échappement des gaz continue par la soupape r et se trouve activé par l'arrivée de l'air pénétrant dans le cylindre par la lumière L.
Dès que B commence à remonter, il re couvre<I>L</I> et K se ferme. A ce moment, JJI s'ouvre, mettant ainsi F et A en com munication. Le cylindre A étant alors rempli d'air à la pression atmosphérique ou à une pression très voisine Pa et le carter .F ren fermant un mélange gazeux à une pression p\ supérieure à ha,
la mise en communication de F et A provoque le passage dans A d'une partie du mélange gazeux comprimé dans F et l'établissement d'une pression d'équilibre p'x telle que px <I>></I> p'a <I>></I> pa.
La soupape 1I1 se referme ensuite, et le piston, continuant sa course de bas en haut, comprime le volume contenu dans le cylindre de la pression p'x jusqu'à la pression finale de compression au moment de l'allumage. .
Lorsque le piston remonte, le volume resté dans le carter à la pression i /x se dé tend jusqu'au moment où la lumière 0 est découverte.
Le même cycle se reproduit ensuite.
Le refroidissement du cylindre, du carter et du canal 141' de communication peut être assuré par eau, par ailettes, par ventilation ou par tout autre moyen.
Il est évident que les lumières et les soupapes peuvent être placées différemment. Rien n'empêcherait d'introduire l'air sous faible pression par une soupape et d'évacuer les gaz brûlés par une lumière que découvre le piston.
L'ouverture du conduit intermédiaire JF peut se faire au point le plus bas ou point mort inférieur, fig. 2, l'orifice L étant alors alimenté en conséquence. Tous les orifices peuvent être ouverts ou fermés par des organes autres que le piston; par exemple par des soupapes, des tiroirs, etc., ces organes étant automatiques ou com mandés.
Chaque lumière peut être remplacée par plusieurs lumières.
Enfin, il a été supposé que le cylindre se remplissait d'air pur et le carter par aspiration, de mélange air et combustible; il est évident qu'on pourrait aspirer par L du mélange air et combustible et par 0 de l'air pur, ou bien qu'on pourrait aspirer par L et par 0 du mélange air et combustible, ou que le combustible pourrait être injecté dans le cylindre, ou dans le carter ou dans les deux.
A la fig. 3, le moteur à quatre temps comporte un carter étanche F, dans lequel l'arbre manivelle se meut sous l'action du piston B, action transmise par l'intermédiaire de la bielle C.
Le piston B coulisse dans un cylindre A comportant une soupape d'admission S et une soupape d'échappement<I>K.</I> Un canal Vil' contrôlé par une soupape 1Y1 met le carter F en communication avec le cylindre A. L'ori fice 0 met le carter F en relation soit avec l'air extérieur soit avec une source appropriée de gaz.
Première appliccrtioïa. De l'air pur peut être aspiré dans le carter étanche, par la lumière ou soupape 0; à la première course descendante du piston qui suit l'explosion, cet air est comprimé sous le piston pendant que les gaz résultant de la combustion se détendent au-dessus du piston. La soupape M s'ouvre, comme dans le cas du moteur à deux temps, lorsque le piston approche du point mort inférieur. L'air comprimé dans le carter à la pression 2)s est donc admis au- dessus du piston et assure le balayage du cylindre A.
Il y a évidemment absorption de puis sance pour effectuer la compression de cet air de balayage, mais cette perte sera com pensée, au moins partiellement, par un meil- leur balayage du cylindre duquel résultera une diminution de la quantité de combustible à employer; de plus, la détente de l'air com primé et le passage de cet air dans le cy lindre pourront refroidir les parois de ce cy lindre et du piston, ce qui influera favorable ment sur le rendement.
Pendant la seconde course descendante du piston, un mélange d'air et de combus tible est aspiré par la soupape d'admission S. Lorsque le piston arrive vers la fin de sa course descendante, le cylindre est rempli de mélange air et combustible, à une pression p voisine de la pression atmosphérique,
et l'air contenu dans le carter est comprimé à la pression pX. La soupape M s'ouvre alors et l'air à la pression pg se mélange avec le mélange gazeux contenu dans le cylindre -à la pression pa. Une pression p'X intermédi 'aire s'établit après quoi la soupape M se ferme. Le piston effectuant sa course de bas en haut, comprime le volume contenu dans le cylindre depuis la pression p'x jusqu'à la pression finale de compression au moment de l'al lumage. Le même cycle se reproduit ensuite.
Il faut évidemment que le mélange aspiré dans le cylindre par la soupape S soit assez riche en combustible pour carburer L'air pur précomprimé qui s'ajoute à la cylindrée.
La lumière 0 peut être remplacée par une soupape ou an autre organe.
Seconde application. Une soupape com mandée est disposée à la place de la lumière 0 de manière à n'admettre de l'air pur dans le carter qu'au moment de la remontée du piston correspondant, dans le cycle, au re foulement des gaz brûlés, soit donc une fois toutes les deux remontées du piston. Lorsque le piston redescend, il aspire le mélange dans le cylindre et comprime l'air dans le carter. Lorsque le piston arrive près du point mort inférieur, la soupape M s'ouvre et la communication entre le cylindre et le carter s'établit. Le balayage est supprimé dans ce cas.
<I>Troisième</I> application. Le moteur étant établi comme dans le cas de la seconde application, on admet dans le carter un mé lange d'air et de combustible, le balayage étant supprimé.
<I>Quatrième</I> application. Le moteur étant toujours établi comme dans le cas de la seconde application, de l'air pur est admis au cylindre A par la soupape S, tandis que le mélange riche d'air et de combustible est admis dans le carter, le balayage étant aussi supprimé.
Cinquième application. Le combustible est injecté soit dans le carter, soit dans le cy lindre, soit dans les deux.
Dans le cas de moteurs à deux ou à quatre temps à plusieurs cylindres, le carter généralement unique doit être cloisonné et l'étanchéité doit être assurée entre deux com partiments voisins, si les pistons sont décalés l'un par rapport à l'autre; on peut aussi remplacer le carter unique par des carters séparés.
Dans un moteur à quatre temps à plu sieurs cylindres, le carter d'un cylindre peut servir pour deux, si un dispositif approprié, un boisseau tournant par exemple, met en communication le carter une fois avec le premier cylindre et la fois suivante avec le second cylindre, de façon à avoir des temps précompresseurs servant uniquement à la com pression du mélange explosif ou de l'air né cessaire au mélange.
Dans les moteurs à deux temps ou à quatre temps, la valeur de la pression de pré- compression peut être modifiée, par la modi fication du volume disponible dans le carter, de façon à compenser l'effet dû à la diminu tion de la pression d'aspiration avec l'altitude.
Cette compensation peut s'obtenir: a) En remplissant le carter plus ou moins, au moyen d'un liquide ou autre corps appro prié, h En 'faisant varier le volume des organes fixes ou mobiles contenus dans le carter, par exemple, par la variation du volume des flasques du plateau-manivelle, ou du volume "creux" du piston, ou du volume de la bielle, (,) En mettant la capacité en communi cation avec des capacités secondaires, ou en supprimant la communication avec ces capa cités, soit au moyen d'organes actionnés à la main, soit au moyen d'un organe actionné automatiquement par la pression du gaz pré- comprimé.